在C / C ++中，为什么不使用abs()或fabs()来查找变量的绝对值而不使用以下代码？
int absoluteValue = value < 0 ? -value : value;
是否与较低级别的指令较少有关？
答案 0 :(得分：118)
＆＃34;条件abs＆＃34;你建议的浮点数不等于std::abs（或fabs），参见例如。
#include <iostream>
#include <cmath>
int main () {
double d = -0.0;
double a = d < 0 ? -d : d;
std::cout << d << ' ' << a << ' ' << std::abs(d);
}
输出：
-0 -0 0
鉴于-0.0和0.0代表相同的实数＆＃39; 0＆＃39;，这种差异可能会或可能不会重要，具体取决于结果的使用方式。但是，IEEE754规定的abs函数要求结果的signbit为0，这将禁止结果-0.0。我个人认为用于计算某些绝对值的任何东西＆＃34;应该符合这种行为。
对于整数，两种变体在运行时和行为上都是等价的。 （Live example）
但是，当std::abs（或拟合C等价物）已知正确且易于阅读时，您应该总是更喜欢这些。
答案 1 :(得分：86)
首先想到的是可读性。
比较这两行代码：
int x = something, y = something, z = something;
// Compare
int absall = (x > 0 ? x : -x) + (y > 0 ? y : -y) + (z > 0 ? z : -z);
int absall = abs(x) + abs(y) + abs(z);
答案 2 :(得分：28)
编译器很可能在底层对两者都做同样的事情 - 至少是一个现代的合格编译器。
但是，至少对于浮点数，如果你想处理无穷大，非数字（NaN），负零等所有特殊情况，你最终会写几十行。
同样更容易阅读abs取绝对值而不是读取如果它小于零，则取消它。
如果编译器是＆＃34;愚蠢＆＃34;，它最终可能会为a = (a < 0)?-a:a做更糟糕的代码，因为它会强制if（即使它被隐藏） ，这可能比该处理器上的内置浮点abs指令更糟糕（除了特殊值的复杂性）
Clang（6.0-pre-release）和gcc（4.9.2）都会为第二种情况生成WORSE代码。
我写了这个小样本：
#include <cmath>
#include <cstdlib>
extern int intval;
extern float floatval;
void func1()
{
int a = std::abs(intval);
float f = std::abs(floatval);
intval = a;
floatval = f;
}
void func2()
{
int a = intval < 0?-intval:intval;
float f = floatval < 0?-floatval:floatval;
intval = a;
floatval = f;
}
clang为func1：
创建此代码_Z5func1v: # @_Z5func1v
movl intval(%rip), %eax
movl %eax, %ecx
negl %ecx
cmovll %eax, %ecx
movss floatval(%rip), %xmm0 # xmm0 = mem[0],zero,zero,zero
andps .LCPI0_0(%rip), %xmm0
movl %ecx, intval(%rip)
movss %xmm0, floatval(%rip)
retq
_Z5func2v: # @_Z5func2v
movl intval(%rip), %eax
movl %eax, %ecx
negl %ecx
cmovll %eax, %ecx
movss floatval(%rip), %xmm0
movaps .LCPI1_0(%rip), %xmm1
xorps %xmm0, %xmm1
xorps %xmm2, %xmm2
movaps %xmm0, %xmm3
cmpltss %xmm2, %xmm3
movaps %xmm3, %xmm2
andnps %xmm0, %xmm2
andps %xmm1, %xmm3
orps %xmm2, %xmm3
movl %ecx, intval(%rip)
movss %xmm3, floatval(%rip)
retq
g ++ func1：
_Z5func1v:
movss .LC0(%rip), %xmm1
movl intval(%rip), %eax
movss floatval(%rip), %xmm0
andps %xmm1, %xmm0
sarl $31, %eax
xorl %eax, intval(%rip)
subl %eax, intval(%rip)
movss %xmm0, floatval(%rip)
ret
g ++ func2：
_Z5func2v:
movl intval(%rip), %eax
movl intval(%rip), %edx
pxor %xmm1, %xmm1
movss floatval(%rip), %xmm0
sarl $31, %eax
xorl %eax, %edx
subl %eax, %edx
ucomiss %xmm0, %xmm1
jbe .L3
movss .LC3(%rip), %xmm1
xorps %xmm1, %xmm0
.L3:
movl %edx, intval(%rip)
movss %xmm0, floatval(%rip)
ret
请注意，在第二种形式中，两种情况都明显更复杂，而在gcc情况下，它使用分支。 Clang使用了更多指令，但没有分支。我不确定哪种处理器型号更快，但很明显更多指令很少更好。
答案 3 :(得分：10)
为什么使用abs（）或fabs（）而不是条件否定？
已经说明了各种原因，但是应该考虑条件码优势，因为abs(INT_MIN)应该避免。
当寻求整数的负绝对值时，有充分的理由使用条件代码代替abs()
// Negative absolute value
int nabs(int value) {
return -abs(value); // abs(INT_MIN) is undefined behavior.
}
int nabs(int value) {
return value < 0 ? value : -value; // well defined for all `int`
}
当需要一个正的绝对函数且value == INT_MIN是一个真正的可能性时，abs()，尽管它的清晰度和速度都失败了。各种替代方案
unsigned absoluteValue = value < 0 ? (0u - value) : (0u + value);
答案 4 :(得分：5)
在给定的体系结构上，可能存在比条件分支更高效的低级实现。例如，CPU可能具有abs指令，或者提取符号位而无需分支开销的方法。假设算术右移可以填充寄存器 r ，如果数字为负数，则为-1;如果为正数，则为0，abs x可能变为(x+r)^r（并且看到
Mats Petersson的回答，g ++实际上是在x86上做到这一点。
其他答案已经超越了IEEE浮点的情况。
尝试告诉编译器执行条件分支而不是信任库可能是过早的优化。
答案 5 :(得分：4)
考虑您可以将复杂的表达式提供给abs()。如果使用expr > 0 ? expr : -expr对其进行编码，则必须重复整个表达式三次，并且将对其进行两次评估。
此外，两个结果（冒号前后）可能会变成不同类型（如signed int / unsigned int），这会禁用在return语句中的使用。
当然，你可以添加一个临时变量，但它只能解决部分变量，并且不会更好。
答案 6 :(得分：3)
假设编译器无法确定abs（）和条件否定都试图实现相同的目标，条件否定将编译为比较指令，条件跳转指令和移动指令，而abs （）或者编译为实际的绝对值指令，在支持这样的事物的指令集中，或者按位，并且除了符号位之外保持一致。上面的每条指令通常都是1个周期，因此使用abs（）可能至少与条件否定一样快或更快（因为编译器可能仍然认识到您在使用条件否定时尝试计算绝对值，并且无论如何都要生成一个绝对值指令）。即使编译代码没有变化，abs（）仍然比条件否定更具可读性。
答案 7 :(得分：3)
abs（）背后的意图是“（无条件地）将此数字的符号设置为正”。即使必须根据数字的当前状态将其实现为条件，但将其视为简单的“执行此操作”可能更有用，而不是更复杂的“if ...... this ...... that”
答案 8 :(得分：3)
...并且你会把它变成一个宏，你可以有多个你可能不想要的评估（副作用）。考虑：
#define ABS(a) ((a)<0?-(a):(a))
并使用：
f= 5.0;
f=ABS(f=fmul(f,b));
将扩展为
f=((f=fmul(f,b)<0?-(f=fmul(f,b)):(f=fmul(f,b)));
函数调用不会产生这种意想不到的副作用。